ТАСС, 31 марта. Немецкие физики разработали новую методику переработки мишеней из урана, которая позволит заметно сократить объем радиоактивных отходов, возникающих при синтезе технеция-99, нестабильного изотопа, широко применяемого в медицине. Ее описание было опубликовано в статье в журнале Journal of Fluorine Chemistry, сообщила в четверг пресс-служба Мюнхенского технического университета.
"Разработанный нами подход позволяет извлечь из урановых мишеней свыше 98,8% молибдена-99, который служит главным источником медицинского технеция-99. В результате этого промышленники смогут существенно сократить объем жидких радиоактивных отходов, возникающих при производстве данного изотопа", - пишут исследователи.
Технеций стал в 1937 году первым синтетическим элементом, чьи атомы отсутствуют в природе из-за того, что все изотопы технеция нестабильны. Он широко используется в ядерной медицине и в ряде других областей науки, а недавно он начал привлекать внимание физиков, изучающих сверхпроводимость, а также химиков, которых интересует крайне сложная и необычная химия этого элемента.
Как правило, технеций производят при помощи специализированных реакторов, производящих другой широко используемый радиоактивный изотоп - молибден-99, широко используемый в промышленности. С другой стороны, технеций можно получать и напрямую, перерабатывая отработанное ядерное топливо или извлекая его из мишеней из урана или молибдена, которые облучаются при помощи пучков частиц высоких энергий.
Экологически чистый технеций
Группа немецких химиков под руководством Тобиаса Хемница, научного сотрудника Мюнхенского технического университета, разработала новый подход, позволяющий извлекать почти все атомы молибдена, присутствующие в мишенях из обедненного урана или отработанного ядерного топлива.
Как объясняют исследователи, для его извлечения используются различные составы на базе щелочей и кислот, которые позволяют отделить нерастворимые соли урана от водорастворимых соединений молибдена-99. В результате этого возникают большие количества жидких радиоактивных отходов, которые цементируются и сбрасываются в специальные хранилища.
Хемниц и его коллеги обратили внимание на то, что соединения урана и молибдена со фтором по-разному взаимодействуют с ультрафиолетовым излучением. Гексафторид урана активно поглощает подобные лучи, тогда как аналогичное соединение молибдена и фтора с ними практически не взаимодействует. Опираясь на эту особенность урана, ученые разработали цепочку реакций с участием молекул угарного газа и двуокиси серы, которая позволяет отделить молибден от урана без использования воды.
Последующие опыты указали на то, что подобным образом можно выделить около 98,8% молибдена-99, присутствующего в облученных урановых мишенях или в отработанном ядерном топливе. Это не только упростит и удешевит производство данного радиоизотопа, но и позволит мировой промышленности избавиться от нескольких десятков тысяч тонн жидких радиоактивных отходов, которые вырабатываются каждый год при синтезе молибдена-99 и технеция-99, подытожили ученые.